فهرست مطالب

زراعت و فناوری زعفران - سال چهارم شماره 4 (زمستان 1395)
  • سال چهارم شماره 4 (زمستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/11/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقاله علمی پژوهشی
  • مجید شکرپور*، زینب عابدی، سیامک کلانتری، سید علیرضا سلامی صفحات 257-265
    زعفران یکی از با ارزش ترین گیاهان دارویی و ادویه ای در جهان است. با وجود قدمت کشت طولانی این گیاه در کشور، مطالعات اصلاحی محدودی به واسطه تولیدمثل غیرجنسی این گیاه انجام شده است. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی ژرم پلاسم زعفران ایران، 65 نمونه مختلف زعفران از نواحی عمده کشت در خراسان شامل تربت حیدریه، گناباد، مه ولات، قائنات و فردوس جمع آوری و از طریق نشانگرهای مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. آغازگرهای RAPD و ISSR به کار رفته به ترتیب 43 و 122 مکان نشانگری و در مجموع 165 مکان نشانگری چندشکل با میانگین 5/7 نشانگر به ازای هر آغازگر تولید نمودند. شاخص تنوع در دامنه 7/0 تا 36/0 با میانگین 23/0 به دست آمد. همچنین شاخص نشانگری با میانگین 16/0 در دامنه 7/0 تا 24/0 متغیر بود. نمونه های مربوط به نواحی قائنات و مه ولات به ترتیب دارای بیشترین (03/83 درصد) و کمترین (73/52 درصد) چندشکلی بودند. گروه بندی نمونه های زعفران مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه اینشان داد که چهار گروه متمایز حاصل با محل های جمع آوری آن ها مطابقت کمی داشتند، درحالی که گروه بندی مولکولی مناطق کشت زعفران تطابق نسبتا مناسبی با فواصل جغرافیایی مربوطه داشت. به طورکلی، نتایج تجزیه مولکولی در این مطالعه حاکی از وجود تنوع ژنتیکی در بین نمونه های زعفران ایران بود. از این رو، امید می رود از طریق گزینش کلون های برتر، پیشرفت هایی از نظر بهبود عملکرد کمی و کیفی زعفران حاصل شود.
    کلیدواژگان: زعفران، تنوع مولکولی، ژرم پلاسم، ISSR، RAPD
  • فرشته بابایی، زهرا طهماسبی *، حسن فیضی، آرش فاضلی صفحات 267-277
    ایران به عنوان یکی از مراکز مهم پراکنش گونه های دارویی از جمله گیاه زعفران ( (Crocus sativus L.است. وجود یا عدم وجود تنوع ژنتیکی در ارقام بومی و تجاری رایج زعفران کشور همواره یکی از سوالات مهم محققین این زمینه بوده است. در مطالعه حاضر، نمونه های مختلف زعفران از مناطق مختلف ایران شامل 17 نمونه زراعی از استان های خراسان شمالی، خراسان رضوی، خراسان جنوبی، لرستان و ایلام، 8 نمونه وحشی (C. haussknechtii) از استان های لرستان، کرمانشاه و ایلام و 1 نمونه وحشی (C. cancellatuse) از استان کرمانشاه جمع آوری و سپس تنوع ژنتیکی آنها با استفاده از مارکر مولکولی RAPD مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 8 آغازگر در مجموع 113 قطعه چند شکل با میانگین 13/14 قطعه تکثیر نمودند که بیشترین تعداد آلل مربوط به آغازگر 340Oligo بود. درصد چندشکلی نیز 77/73 محاسبه شد. تجزیه خوشه ایبا استفاده از الگوریتم UPGMA، نمونه ها را به 4 گروه تقسیم نمود. در این گروه بندی کمترین فاصله میان جمعیت های زعفران جمع آوری شده از استان های کرمانشاه و ایلام وجود داشت، به عبارت دیگر این دو جمعیت بیشترین شباهت ژنتیکی را با یکدیگر داشتند. بیشترین شباهت بین نمونه های جمع آوری شده از صالح آباد و لومار در استان ایلام و کمترین شباهت بین اکوتیپ های جمع آوری شده از بیستون در استان کرمانشاه و تربت جام در استان خراسان رضوی مشاهده شد. در بیشتر موارد نمونه های گونه های مختلف در گروه های متفاوتی قرار گرفتند که می توان گفت این جنس از تنوع بالایی برخوردار است. ولی به دلیل اینکه در مواردی نمونه های یک گونه وحشی (C. haussknechtii) با گونه زراعی زعفران در یک گروه قرار گرفتند، نتیجه گیری می گردد که هنوز وجوه مشترک زیادی در سطح مولکولی بین این گونه ها وجود دارد که حکایت از یک پیشینه ژنتیکی مشترک دارد.
    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، چند شکلی، زعفران، فاصله ژنتیکی
  • الهام آذرپژوه، احمد احتیاطی*، پروین شرایعی صفحات 279-289
    زعفران به عنوان گران ترین محصول کشاورزی و دارویی جهان، ارزش ویژه ای دارد. با توجه به بازه برداشت کوتاه این محصول، نگهداری گل زعفران در شرایط مناسب جهت فراوری با تاخیر، نیازمند بررسی عوامل موثر بر کاهش کیفیت زعفران است. اثر ضخامت انباشتگی، دمای نگهداری و زمان نگهداری گل زعفران بر شاخص های شیمیایی کروسین، سافرانال و پیکروکروسین و آلودگی های میکروبی کل، کلی فرم و کپک با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه مدل سازی گردید و ساختار شبکه با استفاده از الگوریتم تکاملی ژنتیک بهینه سازی شد. شبکه عصبی بهینه با ضریب تبین بالاتر از 94 درصد و خطای پایین، قادر به پیش بینی ویژگی های کیفی زعفران تحت شرایط نگهداری بود. بررسی مدل نشان داد ضخامت انباشتگی تاثیر کمی در مقایسه با دما و زمان نگهداری بر کیفیت شیمیایی و میکروبی زعفران دارد در حالی که افزایش دمای نگهداری کاهش کیفیت شیمیایی و میکروبی را شدت می بخشد و زمان نگهداری نسبت به دما اثر کمتری دارد. نگهداری گل زعفران در دمای پایین و نزدیک به صفر درجه سانتی گراد برای حداکثر حفظ ترکیبات شیمیایی ارزشمند و کمترین توسعه آلودگی میکروبی طی نگهداری الزامی است.
    کلیدواژگان: پیکروکروسین، پرسپترون چندلایه، سافرانال، کروسین
  • نورالدین حسین پورآزاد*، قربانعلی نعمت زاده، جووانی جولیانو، غلامعلی رنجبر، احد یامچی صفحات 291-300
    از مهمترین متابولیت ها در زعفران آپوکاروتنوئیدهای کروستین و کروسین می باشند. رنگ زعفران بطور عمده به میزان و کیفیت حضور ماده کروسین بستگی دارد که خود فرم استری گلیکوزیله شده ماده کروستین توسط آنزیم گلیکوزیل ترانسفراز می باشد. در این مطالعه به جداسازی و شناسایی این متابولیت ها در عصاره متانولی و کلرفرمی کلاله زعفران در مرحله گرده افشانی با دستگاه کروماتوگرافی مایع مجهز به طیف سنجی جرمی (LC-APCI-MS) پرداخته شده است. شناسایی ایزومرهای سیس و ترانس آپوکاروتنوئیدهای کروسین و کروستین بر اساس سه مولفه طیف جرمی این ترکیبات در فاز یون منفی، زمان بازداری و دامنه جذبی آنها صورت پذیرفت. تغییر این پارامترها در شناسایی ایزومرهای کروسین بر اساس موقعیت اتصال واحدهای UDP- گلوگز و جنتیوبیوزیل به آپوکاروتنوئید کروستین و هم چنین تعداد این واحدهای اتصال یافته به این ترکیب امکان شناسایی فرم های مختلف کروسین را میسر می سازد. از تعداد 9 ترکیب شناسایی شده دو ترکیب مربوط به متابولیت های پیکروکروسین و کروستین و بقیه به عنوان ایزومرهای سیس و ترانس کروسین ها شناسایی شدند. فرم های مختلف شناسایی شده کروسین ها که از جمله ترکیبات مهم قطبی گروه متابولیت های کاروتنوئیدی در کلاله زعفران می باشند به فرم استرهای کروستین -گلوکز (بتا دی گلوکوپیرانوزیل) و جنتیوبیوز (بتا دی گلوکوپیرانوزیل دی گلوکز) شناسایی گردیدند. هم چنین یونهای شارژ مضاعف با توجه به تقارن بالای مولکولی تنها برای ایزومر ترانس کروسین-4 مشاهده گردید. دستگاه کروماتوگرافی استفاده شده در این تحقیق ابزاری قدرتمند برای بررسی ترکیبات موجود در منابع گیاهی هم چون زعفران بوده که استفاده از روش APCI-MS در فاز یون منفی امکان تفکیک و شناسایی دقیق انواع مختلف فرم های استری ایزومرهای کروسین را عمدتا بر پایه تشخیص یون های مرتبط با قطعات حاصل از کاهش واحدهای گلوکوزیل یا جنتیوبیوزیل و هم چنین قطعات حاصل از شکست های مولکولی، امکانپذیر می سازد.
    کلیدواژگان: زعفران، متابولیت، کروستین، کروسین، طیف سنجی جرمی
  • حامد کاوه* صفحات 301-312
    زعفران به عنوان گیاهی ارزشمند مورد توجه تولیدکنندگان و بازرگانان قرار دارد. محصولات جانبی زعفران همچون گلبرگ آن، که امروزه اثرات آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی و تغذیه ای آن به اثبات رسیده است متاسفانه بجز موارد محدود مورد استفاده چندانی ندارد. به منظور بررسی کاربرد عصاره گلبرگ زعفران به عنوان یک بهبود دهنده در کیفیت پس از برداشت و فرآوری محصول تازه برش خورده هندوانه رقم کریمسون سوییت، پژوهشی در قالب طرح کاملا تصادفی بر قطعات مکعبی با ضخامت 1 سانتی متر (وزن متوسط 5/0 ± 1 گرم) هندوانه انجام شد. قطعات آماده شده هندوانه در چهار گروه دسته بندی شده و تحت تیمار عصاره گلبرگ زعفران (10 درصد حجمی / حجمی) به مدت 10 دقیقه، اشعه یو- وی (حداکثر تابش طول موج 4/253 نانومتر، قدرت 15 وات) به مدت 5 دقیقه، 10 دقیقه عصاره گلبرگ زعفران 10 درصد و سپس تیمار اشعه یو - وی به مدت 5 دقیقه و بدون تیمار (به عنوان شاهد) قرار گرفتند. بعد از تیمار قطعات میوه در ظروف پلاستیکی شفاف (150×130×45 میلی متر) با در لولایی قرار گرفته و در یخچال (دمای 5/0± 5 درجه سانتی گراد) به مدت 14 روز نگهداری شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که عصاره گلبرگ زعفران به تنهایی نتوانست از کاهش وزن جلوگیری نماید اما به طور معنی داری در سطح احتمال پنج درصد توانست بار میکروبی را کاهش داده و کیفیت رنگ را بهبود دهد. همچنین از تجزیه و کاهش لیکوپن جلوگیری نمود. هرچند تیمار توام عصاره گلبرگ و UV عملکرد بهتری در کاهش بار میکروبی داشتند.
    کلیدواژگان: آلودگی میکروبی، کروما، کریمسون سوییت، لیکوپن
  • سمیه زاده رحیم*، ایرج رداد، حسن بهزادی صفحات 313-334
    زعفران از جمله محصولات صادراتی و دارای مزیت رقابتی در ایران محسوب می شود و زعفران کاران برای ارتقای کیفیت و عملکرد زراعی خود نیازمند دسترسی به اطلاعات مناسب هستند. ازاین رو پرداختن به رفتار اطلاع یابی و شناسایی مقوله ها، منابع و راهبردهای اطلاع یابی و چالش ها و مشکلات موجود می تواند در سیاست گذاری و تصمیم گیری های مقتضی یاری رسان متولیان امر باشد. ازاین رو پژوهش کاربردی حاضر باهدف مقایسه رفتار اطلاع یابی زعفران کاران نمونه و عادی استان خراسان جنوبی به روش پیمایشی انجام گرفته است. جامعه آماری پژوهش شامل کلیه زعفران کاران استان خراسان جنوبی است (17387N=) که از طریق فرمول مورگان و با روش نمونه گیری خوشه ایتعداد 375 نفر به عنوان نمونه انتخاب شد. یافته های پژوهش نشان داد پیاز زعفران (با میانگین 58/3 از 5)، آفت کش ها و کودها (با میانگین 56/3) و کارگر مزرعه (با میانگین 54/3) به ترتیب مهم ترین مقوله های اطلاع یابی دو گروه زعفران کاران بوده است. منابع کسب اطلاعات برای دو گروه بیشتر شامل مراجعه به تجارب قبلی (با میانگین 68/2 از 5)، زعفران کاران هم جوار (با میانگین 67/2)، تماس با افراد مطلع (با میانگین 64/2) و سایر اعضای خانواده (با میانگین 64/2) است. همچنین ارائه اطلاعات به زبان محلی (با میانگین 4 از 5)، توسط افراد بومی(با میانگین 98/3)، واضح و قابل فهم بودن(با میانگین 98/3) و کم هزینه بودن (با میانگین 82/3) از مهم ترین معیارهای هدایت کننده رفتار اطلاع یابی دو گروه مورد مطالعه بوده است. زعفران کاران با مشکلات مشترکی همچون عدم توجه کارشناسان به نیاز کشاورزان (با میانگین 57/3 از 5)، کافی نبودن کارشناسان فنی(با میانگین 42/3) روبرو هستند. همچنین مشخص شد که بین رفتار اطلاع یابی و میزان عملکرد دو گروه زعفران کاران عادی و نمونه رابطه معناداری وجود ندارد (r= -0.08 و p= 0.133). با توجه به یافته های تحقیق مبنی بر عدم توجه کارشناسان کشاورزی به نیازهای اطلاعاتی زعفران کاران به عنوان اصلی ترین مشکل (با میانگین 47/3 از 5)، پیشنهاد می شود سازمان ترویج کشاورزی خراسان جنوبی دوره های آموزشی مربوطه را مبتنی بر نیازهای زعفران کاران طراحی و اجرا کنند.
    کلیدواژگان: رفتار اطلاع یابی، زعفران کاران، نیازهای اطلاعاتی، مقوله های اطلاع یابی
|
  • Majid Shokrpour *, Zeinab Abedi, Siamak Kalantari, Seyed Alireza Salami Pages 257-265
    Saffron (Crocus sativus L.) is one of the most valuable medicinal and spice herbs in the world. In spite of the ancient cultivation history in Iran, there are limited breeding studies on the plant due to its vegetative reproduction. In order to evaluation genetic diversity of Iranian saffron germplasm, sixty-five different saffron accessions from the main cultivation areas in Khorasan including Torbat heidarieh, Gonabad, Mahvelat, Ghaenat and Ferdows were collected and were studied by molecular markers. The used RAPD and ISSR primers produced 43 and 122 polymorphic markers loci, respectively, and totally 165 markers with average of 7.5 markers by each primer, totally. Diversity index ranged from 0.36 to 0.7 with average of 0.23. Also, marker index with the average of 0.16 varied in the range of 0.2 to 0.7. The accessions from Ghaenat and Mahvelat had the maximum (83.03%) and the minimum (52.73%) polymorphism, respectively. Grouping the studied saffron accessions using cluster analysis displayed four distinct groups which had little correspondence to their collection areas, while clustering for the main cultivation areas had relatively good correspondence to their geographical distances. So, it is expected to have nearly approaching improvements of qualitative and quantitative yields via the selection of superior clones of saffron.
    Keywords: Saffron, Molecular variation, Germplasm, RAPD, ISSR, Khorasan region, clustering
  • Fereshteh Babaee, Zahra Tahmasebi *, Hasan Feyzi, Arash Fazeli Pages 267-277
    Iran is one of the important distribution centers of medicinal species, including plant saffron (Crocus sativus L.). The presence or absence of genetic diversity in common native and commercial cultivars of saffron of the country has always been one of the important questions for researchers of this filed. In the present study, varioussaffronsamplesfrom different regions of Iran, including seventeen cultivated samplesfrom North Khorasan, Khorasan Razavi, South Khorasan, Lorestan and Ilam, eight wild types (C. haussknechtii) from Lorestan, Kermanshah and Ilam and one wild type (C. cancellatuse) from Kermanshah were collected and then their genetic diversity was obtained using random amplified polymorphism DNA (RAPD) marker. A total number of 161 DNA bands were produced by eight primers with an average of 14.3 bands; the primer Oligo 340 produced the most number of bands. The polymorphism percentage mean was 73.77%. Cluster analysis using UPGMA method divided the samplesinto four groups. In this grouping, there was a minimum distance between saffron populations collected from Kermanshah and Ilam. In other words, these two populations had the maximum genetic similarity with each other. The maximum similarity was observed between the samplescollected from Saleh-Abad and Lomar in Ilam and the minimum similarity was observed between ecotypes collected from Bisotoon in Kermanshah and Torbat-jam in the Khorasan Razavi province. In most cases, samples of different species were divided into different groups such that it can be said that this Genus has a great diversity. Although there are some samples of wild species (C. haussknechtii) that were with saffron crop species in a group in which there exists many molecular Genetics similarities between these species that is indicative of a common genetic background.
    Keywords: Saffron, Polymorphism, Cluster analysis, Genetic diversity
  • Elham Azarpazhooh, Ahmad Ehtiati *, Parvin Sharayei Pages 279-289
    Saffron, as the most expensive agricultural and pharmaceutical product of the world, has a special value among plants. Since the Saffron harvesting period is short, its storage for later processing requires understanding the most effective factors affecting the quality of saffron and its deterioration. Therefore the effects of reposition thickness, storage temperature and storage time of saffron flowers on its chemical parameters including crocin, safranal and picrocrocin values of saffron stigma and its microbial quality indicators including total count, coliform and mold contamination were modelled. This was done using multi-layer perceptron artificial neural network (ANN) and its structure and the learning parameters were optimized using genetic algorithm technique. The optimized MLP neural networkwas capable to predict the saffron quality characteristics during storage with coefficient of determinations higher than %94 and low error values (RMSE lower than 3.5 for all responses). The ANN model showed that reposition thickness has the lowest impact on chemical and microbial parameters deterioration while increasing storage temperature and time drastically increased loss of quality although the effect of storage time is lower than that of storage temperature. Overall, keeping fresh saffron flowers at a low temperature near zero degrees centigrade is necessary for maximum retention of valuable chemical compounds and minimum microbial contamination development during saffron flower storage for further processing.
    Keywords: Crocin, Multi-layer Perceptron, Picrocrocin, Safranal
  • Noraddin Hosseinpour Azad*, Ghorban Ali Nematzadeh, Giovanni Giuliano, Gholam Ali Ranjbar, Ahad Yamchi Pages 291-300
    The main metabolites in saffron are the Apo- carotenoids’ Crocin and Crocetin. Color intensity and quality of saffron mostly depend on the presence of Crocins that are glycosylated steric form of Crocetin by glycosyltransferase enzyme. The aim of this study is the characterization of these metabolites in methanolic and chloroformic extracts of saffron stigmas during anthesis stage by LC-APCI-MS. Identification of cis and trans isomers of Crocin and Crocetin was done by three parameters such as mass spectra registered in the negative ion mode, retention time and absorption ratio related to each metabolites. The variability of these parameters made it possible to detect the Crocins isomer with regard to the attached position and the number of UDP- glucose and Gentiobiosyl molecules to Crocetin structure. Crocins was the mainly detected components as there are polar components that are classified in the carotenoeids groups and the strified form of Crocetin Glucose (β-D-Glucopyranosyl) and Gentiobiose (β-D-Glucopyranosyl-D-Glucose). Also doubly charged ions were found for trans-isomers of Crocin-4, due to the high symmetry of their molecules. Based on the data gathered, the applied chromatograph Machin in this project is accurate and it is most sensitive tools to investigate about plants’ natural components like saffron, also the used APCI-MS in negative ions mode is the most efficient method to distinguish different steric forms of Crocin based on the ion’s fragments related to united reduction of glycosyl and gentiobiosyl as well as molecular fractions.
    Keywords: Saffron, Metabolite, Crocetin, Crocin, Mass Spectrometry
  • Hamed Kaveh * Pages 301-312
    Saffron is considered as a valuable produce by producers and traders. Unfortunately, the use of its floral by products like petal which have proven to be antioxidant, antimicrobial and nutritional value is limited. In order to investigate the application of saffron petal extracts as an ameliorative on postharvest and processing quality of fresh-cut ‘Crimson Sweet’ watermelon, a completely randomized designed investigation was done on watermelon cubes with 1cm diameter (1±0.5 gram mean weight). Prepared watermelon cubes were divided into four groups and treated with saffron petal extract (10 % V/V) for 10 minutes, UV irradiation (maximum wavelength 253.4 nm and 15W) for 5 minutes, 10 minutes of saffron petal extract then UV irradiation for 5 minutes and control. After the application of treatments, fresh-cut watermelon cubes were stored at 5±0.5 ºC for 14 days. Sampling and observation of the studied characteristics (physiological loss in weight, soluble solid content, lycopene, microbial load and color quality (Chroma Hue)) was done every two days to find the trend of changes during the retention period. The results of experiment showed that petal extract of saffron could not decrease weight loss but it was significantly effective in lowering microbial load and increasing color quality, and prevention of lycopene degradation (P≤5%). Although treatment of UV䣱 had better efficiency to suppress microbial load significantly (P≤5%).
    Keywords: Microbial load, Chroma, Crimson sweet, Lycopene
  • Somaye Zadehrahim*, Iraj Radad, Hassan Behzadi Pages 313-334
    Saffron is one of export products which has a competitive advantage in Iran and saffron farmers need proper information in order to improve the quality of their agricultural performance. Thus, addressing and identification of their information behavior components, sources, and strategies as well as the challenges and problems would help the authorities to make proper policies and decisions. The present research has been conducted in order to compare elite saffron farmers’ information-searching behavior with that of normal saffron farmers in the South Khorasan province. The study population comprised of all the saffron farmers of South Khorasan province (N =17387). Using Morgan formula and cluster sampling, 375 people were selected for the purpose of this study. The results showed that saffron onion (M=3.58 of 5), pesticides and fertilizers (M=3.56) and farmland worker (3.54) were the main components of saffron farmers’ information-searching of the two groups, respectively. The sources of information for both groups included reference to past experience (M=2.68 of 5), neighboring saffron farmers (M=2.67), contact with informants (2.64) and other family members (M=2.64). The information available in local language (M=4 of 5), by native people (M=3.98), clear and intelligible information (M=3.98) and low cost (M=3.82) were among the main criteria that affect the behavior of the two groups in the use of information sources. Also they are confronted with common problems such as lack of attention to the needs of farmers (M=3.57 of 5), and insufficient number of technical experts (M=3.42). It was also found that there was no significant relationship between information searching behavior of elite and normal saffron farmers and their performance (r= -0.08, p= 0.133). Regarding the “lack of attention to the needs of farmers by technical experts” as the most major problem, South Khorasan Organization of Agricultural Extension is advised to design and implement relevant training courses based on the information needs of saffron farmers.
    Keywords: Information behavior, Saffron Farmers, information needs, information components